海綿鐵濾料除氧劑廠家話說(shuō)厭氧技術(shù)的前世今生

　　海綿鐵濾料除氧劑生產(chǎn)廠家，跳過(guò)中間商，生產(chǎn)與銷(xiāo)售一體化：1-3mm海綿鐵濾料、3-5海綿鐵濾料鍋爐除氧劑、5-8mm海綿鐵，2018年最新海綿鐵濾料除氧劑價(jià)格和海綿鐵濾料除氧劑含量關(guān)注仁源水處理濾料廠家。從厭氧技術(shù)誕生以來(lái)至今已經(jīng)過(guò)了100多年的發(fā)展，期間共發(fā)生過(guò)兩次高潮。第一次高潮是從20世紀(jì)50年代起，發(fā)達(dá)國(guó)家工業(yè)化和城市化進(jìn)程加快，但環(huán)境污染嚴(yán)重，科學(xué)家們開(kāi)發(fā)了厭氧塘、普通厭氧消化池、厭氧接觸工藝反應(yīng)器即第一代厭氧反應(yīng)器。第二次高潮是從20世紀(jì)70年代開(kāi)始的。隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，世界能源問(wèn)題和環(huán)境污染問(wèn)題越發(fā)嚴(yán)重，科學(xué)家們開(kāi)發(fā)了以UASB反應(yīng)器(荷蘭)為代表的第二代厭氧反應(yīng)器，使得厭氧生物技術(shù)真正開(kāi)始快速發(fā)展。而后在此基礎(chǔ)上，一系列第三代更高效的厭氧反應(yīng)器得以研發(fā)和應(yīng)用。下面，我們來(lái)具體了解下厭氧技術(shù)的前世今生。

　　厭氧是個(gè)技術(shù)活

　　厭氧可以實(shí)現(xiàn)污泥停留時(shí)間和水力停留時(shí)間的分離;提高效率，降低成本，可應(yīng)用，可推廣;應(yīng)用在不同濃度，不同性質(zhì)的污水;應(yīng)用在不同介質(zhì)的處理場(chǎng)景;實(shí)現(xiàn)資源化;實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展社會(huì);“黑箱”的贈(zèng)予。

　　厭氧技術(shù)突破的前夜

　　McCarty在上世紀(jì)60年代提出了厭氧濾池的模型，以實(shí)現(xiàn)污泥停留時(shí)間和水力停留時(shí)間的分離，污泥停留時(shí)間可達(dá)100天，但造價(jià)昂貴，濾料的造價(jià)甚至和構(gòu)筑物相當(dāng)。

　　歷史閃光的那一瞬

　　不知是哪位同事，將Perrycarty在JWPC上發(fā)表的一篇論文放到了Lettinga的桌上，這篇論文講述了十分有前途的AF(厭氧過(guò)濾)的實(shí)驗(yàn)。文章的理念與他的追求完全契合，Lettinga當(dāng)即就決定將畢生精力貢獻(xiàn)給厭氧。

　　UASB的發(fā)明一完美印證，獨(dú)立思考

　　圖：Lettinga的反應(yīng)器實(shí)驗(yàn)

　　Lettinga的首個(gè)反應(yīng)器實(shí)驗(yàn)復(fù)制了McCarty的AF反應(yīng)器，處理土豆廢水，處理效果和污泥性狀與之前的文獻(xiàn)完全吻合。

　　反應(yīng)器中添加填料是沒(méi)有道理的，并且占據(jù)了截留污泥的空間，與其截留，不如在上部設(shè)置一個(gè)合適的氣液固三項(xiàng)反應(yīng)器，這個(gè)思路，意味著UASB反應(yīng)器的誕生。

　　UASB反應(yīng)器的第一個(gè)中試

　　左圖：1973年對(duì)Lettinga及其實(shí)驗(yàn)的報(bào)道

　　右圖：厭氧顆粒污泥

　　第一次中試項(xiàng)目想在淀粉廢水領(lǐng)域開(kāi)展，但遭到業(yè)主拒絕。

　　1971年，Lettinga花費(fèi)半年多時(shí)間說(shuō)服荷蘭私人甜菜公司(CSM)開(kāi)展6立方米的中試試驗(yàn)。

　　黑箱打開(kāi)：

　　在這個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目中，Lettinga發(fā)現(xiàn)了厭氧顆粒污泥，并成為后續(xù)厭氧科技發(fā)展的重點(diǎn)方向。

　　厭氧顆粒污泥的發(fā)現(xiàn)促成了國(guó)家環(huán)保部門(mén)的支持介入，并將實(shí)驗(yàn)規(guī)模放大到了30立方米。

　　UASB的行業(yè)擴(kuò)張

　　有了甜菜廢水治理的成功經(jīng)驗(yàn)，UASB開(kāi)始在屠宰廢水、工業(yè)廢水和淀粉廢水領(lǐng)域進(jìn)行相關(guān)中試實(shí)驗(yàn)研究。特別是在淀粉廢水處理上，Lettinga在反應(yīng)器沉淀區(qū)氣液界面發(fā)現(xiàn)了白色物質(zhì)，由此再一次開(kāi)啟黑箱，開(kāi)始了生物硫循環(huán)的過(guò)程和應(yīng)用，后續(xù)沿此方向衍生出大量的重金屬回收，廢氣中硫化氫去除的技術(shù)，并取得了商業(yè)上的成功。

　　專(zhuān)利之爭(zhēng)一美好合作的結(jié)束

　　上世紀(jì)70年代，CSM是UASB技術(shù)應(yīng)用和推廣最成功的企業(yè);CSM希望可以擁有UASB完整的應(yīng)用專(zhuān)利，以實(shí)現(xiàn)商業(yè)利益最大化。但是，Lettinga拒絕用專(zhuān)利的技術(shù)來(lái)阻止技術(shù)的擴(kuò)散，并在1978年將研究成果用論文的方式公之于眾，宣告兩方合作的決裂。

　　此后，CSM決定獨(dú)立開(kāi)拓UASB在甜菜廢水處理領(lǐng)域的業(yè)務(wù)，但失去高校研究體系的支持，公司在德國(guó)遭遇慘敗。之后CSM放棄了厭氧業(yè)務(wù)，該業(yè)務(wù)幾經(jīng)輾轉(zhuǎn)，后來(lái)成為著名的BIOTHANE公司，與帕克平分厭氧廢水的處理份額。

　　在Lettinga將研究成果公之于眾之后的第39 年，2009 年，在新加坡第二屆“李光耀水獎(jiǎng)”的頒獎(jiǎng)典禮上，Lettinga從來(lái)自19 個(gè)國(guó)家的39 名杰出候選人中脫穎而出，成為世界水利行業(yè)最高獎(jiǎng)項(xiàng)的第二任獲得者。頒獎(jiǎng)詞給予這位將畢生精力貢獻(xiàn)給厭氧技術(shù)研究和推廣的科學(xué)家極高的評(píng)價(jià)。

　　頒獎(jiǎng)詞如下：

　　三十多年前，他研發(fā)出升流式厭氧污泥床反應(yīng)器UASB ( Upflow Anaerobic Sludge BIanket Reactor)科技并無(wú)償貢獻(xiàn)給世人，使得數(shù)以千計(jì)的工廠和市鎮(zhèn)的廢水得以較低成本的方式凈化，避免污水直接排入河流水道，威脅自然生態(tài)和公共衛(wèi)生。自1970年代中期推出以來(lái)，這項(xiàng)科技已應(yīng)用在近3000個(gè)反應(yīng)器，占全球厭氧污水處理系統(tǒng)的80%比例。

　　一些在落下，一些在升起

　　圖：Lettinga訪問(wèn)中國(guó)

　　70年代后期，CSM項(xiàng)目獲得荷蘭電視臺(tái)的報(bào)道，這個(gè)新聞感染了一個(gè)叫Jos Paques 的年輕創(chuàng)業(yè)者，就像Lettjnga被McCarty所感染一樣，他也被這個(gè)迷人的技術(shù)吸引，并決心投身其中。

　　帕克接替了CSM的位置，不斷資助厭氧技術(shù)的研發(fā)和創(chuàng)新。Paques 是世界領(lǐng)域內(nèi)最成功的厭氧科技公司，在UASB，IC反應(yīng)器，生物脫硫，AMX領(lǐng)域始終走在前列。

　　大放異彩

　　圖：好氧顆粒污泥

　　20世紀(jì)80年代，荷蘭的成功經(jīng)驗(yàn)開(kāi)始在世界領(lǐng)域獲得關(guān)注。圍繞厭氧科技，一個(gè)完整的技術(shù)創(chuàng)新體系搭建完成，厭氧顆粒污泥的研發(fā)應(yīng)用推動(dòng)第三代厭氧技術(shù)的誕生。瓦赫寧根和代爾夫特成為環(huán)保科技的中心，激發(fā)了AMX，好氧顆粒污泥的誕生。到21世紀(jì)初，超過(guò)70%的厭氧廢水處理工程采用了UASB技術(shù)體系。

　　中國(guó)的故事

　　中國(guó)是“沼氣之鄉(xiāng)”，厭氧利用有悠久的歷史。50年代末，顧夏聲、錢(qián)易等專(zhuān)家即開(kāi)始在農(nóng)村推廣沼氣應(yīng)用技術(shù)。

　　Lettjnga的英文論文發(fā)表之后的兩年內(nèi)，鄭元景即開(kāi)始在中國(guó)進(jìn)行UASB的工程應(yīng)用。

中國(guó)厭氧大事年表
年份	事件
1936年	羅國(guó)瑞在浙江舟山地區(qū)普陀山洪筏禪院內(nèi)設(shè)計(jì)了我國(guó)最早的厭氧處理技術(shù)應(yīng)用實(shí)例，中華國(guó)瑞天然瓦斯總行寧波分行負(fù)責(zé)承建了一個(gè)總體積為125m3的沼氣池。
20世紀(jì)50年代末	中國(guó)很多單位開(kāi)始研究沼氣池，其中包括清華大學(xué)的錢(qián)易教授團(tuán)隊(duì)研究建設(shè)的小型農(nóng)村沼氣池。
1958年	中國(guó)建成當(dāng)時(shí)最大的一個(gè)沼氣工程——容積為3000m3農(nóng)業(yè)沼氣工程為廣東番禺市橋沼氣發(fā)電站，裝備了44kW的沼氣發(fā)電機(jī)。
20世紀(jì)60年代	中國(guó)農(nóng)業(yè)部在國(guó)內(nèi)很多地方建設(shè)了沼氣池，農(nóng)民利用沼氣用于照明和日常生活。農(nóng)業(yè)部在成都設(shè)立了沼氣科學(xué)研究所。
1964年	在河南南陽(yáng)酒精廠建成了第一個(gè)2000m3規(guī)模的酒精糟液厭氧消化池。
20世紀(jì)80年代	中國(guó)厭氧技術(shù)應(yīng)用開(kāi)始走上了健康發(fā)展的道路。
20世紀(jì)80年代開(kāi)始	中國(guó)科研界對(duì)厭氧污水處理的興趣與日俱增，許多高校開(kāi)設(shè)研究中心，例如清華大學(xué)（錢(qián)易）、香港大學(xué)（方漢平）、西安交通大學(xué)（賀延齡）和哈爾濱工業(yè)大學(xué)（任南琪、王愛(ài)杰）等。
至1985年	中國(guó)已經(jīng)運(yùn)行了450萬(wàn)個(gè)家庭規(guī)模的厭氧消化器。
1985年	在廣州舉行了厭氧消化會(huì)議，這次會(huì)議既使高效厭氧污水處理技術(shù)在中國(guó)迅速引起了關(guān)注，也大大促進(jìn)了厭氧污水處理在中國(guó)的研究。
1985年	Lettinga教授第一次訪問(wèn)中國(guó)，與在北京市環(huán)境保護(hù)科學(xué)研究所的研究員王凱軍相識(shí)，雙方合作一個(gè)關(guān)于研究用高效上流式水解池處理生活污水的聯(lián)合項(xiàng)目。
1985年	Lettinga教授訪問(wèn)了成都的農(nóng)業(yè)部沼氣科學(xué)研究所。
1986年	Lettinga教授再次前往成都，做了一個(gè)為期1周的高效厭氧污水處理的專(zhuān)題課程。
20世紀(jì)80年代末期	清華大學(xué)的胡紀(jì)萃、錢(qián)易教授負(fù)責(zé)了國(guó)家“七五”科技攻關(guān)專(zhuān)題——“高濃度有機(jī)廢水厭氧生物處理技術(shù)”，胡紀(jì)萃教授等人還完成“城鄉(xiāng)有機(jī)廢水厭氧生物處理機(jī)理及高效反應(yīng)器的研究”、“厭氧污泥附著及顆�；瘷C(jī)理研究”以及“常溫UASB反應(yīng)器處理啤酒廢水生產(chǎn)性試驗(yàn)研究”。
“七五”期間	胡紀(jì)萃、錢(qián)易教授對(duì)厭氧技術(shù)做了很大規(guī)模的研究，該階段的研究推動(dòng)了厭氧生物處理技術(shù)在工業(yè)廢水處理領(lǐng)域的應(yīng)用。
1990年	哈工大的任南琪教授提出了以厭氧活性污泥為菌種的有機(jī)廢水發(fā)酵法生物制氫技術(shù)。
1991年	王凱軍應(yīng)Lettinga教授的邀請(qǐng)?jiān)谕吆諏幐�大學(xué)修讀環(huán)境技術(shù)的博士，成為L(zhǎng)ettinga教授第一個(gè)也是唯一一個(gè)來(lái)自中國(guó)大陸的博士生。
20世紀(jì)90年代中期	厭氧技術(shù)的環(huán)保公司開(kāi)始分裂，各高校及研究院也培養(yǎng)了一大批環(huán)保公司，如清華大學(xué)、成都的沼氣所等。國(guó)外公司開(kāi)始進(jìn)入中國(guó)市場(chǎng)，比如帕克、威立雅等。
1995年	國(guó)內(nèi)科學(xué)家開(kāi)始研究好氧顆粒污泥，滯后于國(guó)外的研究。
“十五”期間	清華大學(xué)的王凱軍教授、左劍惡教授組成的厭氧研究團(tuán)隊(duì)在第三代厭氧技術(shù)上全面趕超國(guó)際先進(jìn)技術(shù)。
至2014年5月	王凱軍、左劍惡團(tuán)隊(duì)已經(jīng)建立了400多個(gè)UASB和EGSB反應(yīng)器的工程項(xiàng)目，王凱軍左劍惡團(tuán)隊(duì)和山東十方公司在厭氧領(lǐng)域的工作被Lettinga教授認(rèn)為是世界上最大的和最成功的厭氧技術(shù)的推廣。

　　七五攻關(guān)一一中國(guó)厭氧事業(yè)的系統(tǒng)開(kāi)啟

 

　　錢(qián)院士回憶說(shuō)，“七五”期間，我們做了一個(gè)大的項(xiàng)目，叫做“高濃度有機(jī)廢水的厭氧生物處理技術(shù)”。這個(gè)課題開(kāi)始于80年代末期，一共有14個(gè)單位參加，清華大學(xué)牽頭，主要負(fù)責(zé)人是我和胡紀(jì)萃老師，做的廢水種類(lèi)有近10種，不同的單位做不同的廢水，比如酒精廢水、啤酒廢水、制革廢水、淀粉廢水等，也嘗試了一些新型的反應(yīng)器。

　　“七五”期間，國(guó)家把“高濃度有機(jī)廢水厭氧生物處理技術(shù)”研究納入重點(diǎn)環(huán)保研究課題，掀起了厭氧生物處理研究的高潮。當(dāng)時(shí)有14個(gè)單位參加了攻關(guān)，包括清華大學(xué)環(huán)境工程系、哈爾濱建工學(xué)院.天津大學(xué)等。專(zhuān)題共分8個(gè)子專(zhuān)題，研究的新型厭氧反應(yīng)器共7種，涉及的高濃度廢水有9類(lèi)，試驗(yàn)規(guī)模從小試到生產(chǎn)試驗(yàn)裝置，共建成7個(gè)中試基地和6套生產(chǎn)污水裝置，提出72種合成有機(jī)物，5種重金屬及3種無(wú)機(jī)鹽類(lèi)，開(kāi)發(fā)了啤酒廢水處理方案決策模型及相應(yīng)的軟件。上述研究成果，1991年獲教委科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)，1993年獲國(guó)家級(jí)科技進(jìn)步三等獎(jiǎng)。

　　95-863的產(chǎn)業(yè)躍升一一中國(guó)創(chuàng)新

　　左圖：利浦罐

　　中圖：三項(xiàng)分離器

　　右圖：布水器

　　在LettingaUASB反應(yīng)器的基礎(chǔ)上，王凱軍和山東十方合作，對(duì)厭氧反應(yīng)器進(jìn)行了改進(jìn)，在國(guó)內(nèi)開(kāi)始建造厭氧反應(yīng)器。

　　1.基于實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，明確反應(yīng)器模型;

　　2.以Lipp罐代替混凝土;

　　3.三相分離器，布水器，沼氣收集系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)，模塊化生產(chǎn)，現(xiàn)場(chǎng)拼裝。

　　左圖：顆粒污泥

　　右圖：厭氧反應(yīng)器

　　新的標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)體系使山東十方獲得了強(qiáng)大的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。降維攻擊：成本下降60%，工期從半年縮短至一到兩個(gè)月，滿足了“零點(diǎn)行動(dòng)”的政策需求。山東十方在淀粉行業(yè)獲得壟斷優(yōu)勢(shì)，開(kāi)始布局顆粒污泥生產(chǎn)基地，使之形成產(chǎn)業(yè)。厭氧產(chǎn)業(yè)完成一次升級(jí)。

　　厭氧到底要什么一走向可持續(xù)發(fā)展

　

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